新型智能冰激凌機的結構設計

廖定鈞 盧榮偉 陸慶恩

摘要：本文設計一款新型智能冰激凌機，可以實現冰激凌從生產制作到銷售全過程的自動化，擺脫人工操作，做到更加智能自動化。智能冰激凌機采用了孔傳輸帶和活塞擠壓的方式進行生產和制作，在制作完成之后由機械臂抓取送至消費者手中。并能為消費者提供八種口味的個性化選擇。本設計以機電結合和互聯網為基本結合點給消費者提供更加智能、快捷的產品體驗。

關鍵詞：冰激凌機;智能化;自動化

1.引言

新零售新機遇地攤經濟新創業方向冰激凌自動售貨機，新零售已經成為了未來不可逆轉的發展趨勢，自動售貨機模式已是必然，更是未來的趨勢[1]。本文介紹一款冰激凌機，主要由原料箱、輸送管、微型電動閥、擠壓輔助推柱、液位傳感器及出料筒構成。

2.整體結構

新型智能冰激凌機（如圖1所示）主要由以下幾個結構組成：出料裝置（出料筒）、傳輸裝置、冷藏裝置、抓取裝置。

2.1出料制作裝置

此款冰激凌出料裝置主要由原料箱、輸送管、微型電動閥、擠壓輔助推柱、液位傳感器及出料筒構成。當出料筒內冰激凌液位不足且到達指定設置量，液位傳感器檢測并將感知到的數據轉化為電信號傳至電動執行器，通過執行器控制微型電動閥開關，結合輸送管從原料箱輸送原料至出料筒，實現對冰激凌原料進行設定原料補給。出料筒上擠壓驅動部通過設置旋轉電機和驅動推柱，并通過設置出料筒內彈性件對活塞進行反推，當需要出料時旋轉電機帶動推柱而對活塞漸漸推壓，活塞在彈性件的驅使下于出料口運動，當消費者于選擇面板上選擇某一口味時，通過無線接收器及操作系統對指定出料筒選擇旋轉驅動實現口味選擇[2]。

2.2傳輸裝置

傳輸裝置（如圖2所示）主要采用帶式輸送結構，其中對牽引件運輸帶進行特殊設計，利用牽引件的連續運動輸送成品，帶中設計多個孔位用于放置并穩固冰激凌蛋筒。為保證出料成品美觀，運輸裝置內部設有適型升降承載平臺，其作用是當冰激凌蛋筒運輸至出料筒下方時，升降臺驅動頂升冰激淋蛋筒底部使其脫離運輸帶的承載面，其作用是輔助冰激淋成品帶離承載臺后使抓取裝置上的抓取爪接取冰激凌成品轉至領取臺上[3]。

2.3抓取裝置

抓取裝置用于抓取冰激凌蛋筒皮及制作完成的冰激凌的過程，其結構設計如圖3所示。

抓取裝置（如圖3所示）用于抓取冰激凌蛋筒皮及制作完成的冰激凌，其主要由3個電機進行控制，電機1利用螺桿控制機械爪的升降，電機2控制機械爪轉向，電機3控制機械爪開合。本產品共有兩個上圖所示的抓取裝置，一個用于從冰激凌蛋筒皮架上抓取冰激凌蛋筒皮放置在傳送帶上，一個用于將制作好的冰激凌從傳送帶上取出并放置在售賣窗口[4]。

2.4自動售賣模塊

通過本產品，用戶可以方便快捷的獲得冰激凌。用戶可以直接使用線下的新型冰激凌機，除了可挑選我們所推薦的冰激凌，還可以根據自己的個人喜好自主搭配冰激凌口味，還可以實時的觀察到冰激凌原料的存儲量，以便搭配合適的冰激凌口味。除此之外還可以使用線上APP進行預約，只需在線上完成選擇并下單，機器就會根據訂單進行預設，屆時無需另外操作，線下掃碼即可獲取冰激凌[5]。

3.結束語

新型智能冰激凌機，可以實現冰激凌從生產制作到銷售全過程的自動化，脫離人工操作，降低勞動力，做到更加智能自動化。這款智能冰激凌機采用了孔傳輸帶和活塞擠壓的方式來進行生產和制作，并且等制作完成之后由機械臂抓取送至消費者手中。為了可以給消費者提供更多的個性化選擇，我們有八種口味可供選擇，消費者只需掃其相對應的二維碼即可。適應當代的發展需求，我們的產品以機電結合與互聯網為基本結合點給消費者提供更加智能、快捷的產品體驗。

參考文獻：

[1]王慧慧.桌上型立式冰激凌機展示柜的開放研究[D].中國石油大學（華東），2015.10：35-36.

[2]王德勝.冰激凌機功能分析[J].大科技，2019，?（44）：208.

[3]鄧承武?張振華.?王向杰.?基于“互聯網+”的新型智能冰激凌機系統設計[J].?湖北理工學院學報，?2017，?第33卷（5）：5-7，11.

[4]呂淑平?于巖.基于單片機的電容式液位傳感器參數測量[J].實驗技術與管理，2019，?第36卷（10）：46-48，53.

[5]劉帥領?馬國遠.張海云等.空氣制冷技術原理及發展現狀[J].制冷與空調，2021，?第35卷（3）：444-450.

本文系2021廣西大學生創業訓練項目“新型智能冰激凌機”（S202110595330X）的階段性研究成果。

作者簡介：廖定鈞（2001.01-），男，漢族，江西瑞金人，本科，學生。研究方向：機械電子方向

通訊作者：盧榮偉（1989.11-），男，漢族，廣西桂林人，碩士，講師。研究方向：數理統計